浅析高速公路隧道安全施工关键技术

曲　峰（四川公路桥梁建设集团有限公司公路隧道分公司，四川　成都　610041）



浅析高速公路隧道安全施工关键技术

曲峰（四川公路桥梁建设集团有限公司公路隧道分公司，四川成都610041）

因为地质条件的变化有着许多的不确定性，再加上施工的质量也存在着诸多的问题，所以高速公路隧道的施工有着很多的安全风险，为了确保高速公路隧道施工的安全、提高高速公路隧道施工的安全质量、减少隧道中安全事故发生的机率，本文从施工的组织措施和施工措施等方面对高速公路隧道的施工安全提出了可行的建议和措施，并对高速公路隧道施工过程中的现场管理和安全施工控制进行了详细地阐述，以便为隧道的施工和管理人员提供参考。

高速公路；隧道施工；安全；关键技术

引言

衡量一个高速公路隧道施工工程的管理水平的重要标志就是“安全施工”，因为它直接关系着主要设备和人民群众的安全，并且和工程的质量有着密切的联系。所以，必须要贯彻“安全第一”和“预防为主”这个方针，还要重视领导、教育、设施和管理的作用。高速公路隧道的施工是地下的工作，隐藏着许多的不安全的因素，比如施工的条件差：工人经常在地下水、噪音、灯光昏暗、振动、含有有害气体等不良的环境下进行体力劳动。这就对施工人员的安全造成很大的影响。而且新奥法与过去的相比，也对隧道施工提出了更高的要求，不仅要求修建的方法内容要新，而且操作技术水平也要高。所以，高速公路隧道施工必须要做到科学管理和文明施工。

1　隧道施工现状

1.1隧道施工的危险性

高速公路隧道施工时容易发生瓦斯突出的事故，也容易发生中毒和火灾事故，对施工安全造成严重的后果。除此之外，隧道施工时使用的爆炸物品如果不能科学的管理和使用，也可能会发生爆炸的事故。总的来说，隧道施工的每一步都有发生危险的可能：操作机械的时候可能造成机械伤害；开挖和支护时可能造成垮塌、岩爆、涌水、冒顶、爆炸和瓦斯中毒；运送土石、搬运设备可能造成车辆和起重伤害；隧道爆破时可能造成爆炸；隧道施工的用电可能造成触电。

1.2隧道施工的特点

高速公路的隧道实际上就是一种特殊的结构物，它的特点极多。①高速公路隧道的受力并不是确定的，而隧道的开挖方法、支护结构的刚度还有支护时间却受到了其很大的影响；②隧道施工作业的空间比较狭小，各个工序的干扰其实很大；③施工的环境比较恶劣，隧道的能见度很低，而且空气质量底下，也有很大的噪音；④施工工人的专业素质不高，技术水平较低；⑤隧道的检验手段较为落后，没有有效的检测方式；⑥隧道施工中的不可抗力因素较多，隧道设计并不能百分百完成；⑦隧道的工程质量仅通过表面的观察是难以判断的，工程表现出来的问题不一定是实质的问题。

1.3隧道施工的问题

虽然我国经济得到快速的发展，现代技术的发展也取得了不俗的成绩。但是，在隧道施工这一方面，依然存在着很多的不足。①安全组织的机构不完善：我国隧道施工的组织体系一直以来都是将施工的进度还有利益放在第一位，对于最关键的安全管理却没有足够的重视，大部分的隧道施工单位的安全组织机构并没有很大的作用，甚至有些隧道工程都没有安全组织这一机构。②施工管理体系不完善：我国隧道施工企业缺乏基层的管理人员，技术干部不足，而班组长等一些管理人员的技术能力又比较差，施工工人的技术也很低，管理者和施工者的素质底下导致在施工现场常常很难做到有章可循。③应急预案与措施不完善：隧道施工的地质条件比较复杂，事故发生也是不可预见而且还有着多样性的特点，但是我国的隧道施工却常常缺少相应的应急预案，事前的准备并不充分。

2　隧道施工的安全控制措施

2.1隧道施工之前的准备

在高速公路的隧道施工开始之前，应该要对隧道施工的环境进行全面且详细的勘察。首先，要对现场的排水、供水、动力的供应、运输条件、地质和原材料等方面进行认真的核查，特别是浅埋地段的风化堆积层以及隧道洞口地带可能产生的滑动和偏压。然后，还要根据实际的地质钻探资料来对隧道的围岩进行科学的分类，合理地对隧道工程的地质特征进行详细的分析，特别是地下水、断层和走向可能对施工产生的不利影响。除此之外，仔细勘测隧道路线方向地表的情况也是必要的，勘测其是否存在水塘、消水坑和水坑等。更要详细地对增设的基准点进行检查，并且还要进行适当的复测。隧道每个洞口的附近都不能少于两个水准点、中心线方向桩和三个平面的控制点。

2.2施工的组织措施

隧道软弱围岩的施工一般都是遵循着规定的原则，而施工组织也需要围绕着这个原则来开展。隧道开挖之后首先应该使用机械来找顶排险，然后再进行人工的找顶排险。在找顶完成之前应该要由专门的安全人员来进行跟踪观察，一旦发现落实或者因为长期暴露的岩面并不稳定而引起坍塌，就必须及时地采取相应的应急方案和措施，并且要将人员和机具快速的撤离出现场。在找顶的工作结束之后，为了防止风化的作用，要尽快地使开挖面稳定，就需要立即地初喷混凝土，当混凝土到5cm左右时，再打设锚杆和铺设钢筋网，最后再按照开始的设计来喷射混凝土从而形成联合的支护整体，这样就能有效地抑制围岩的变形，达到使围岩快速稳定的目的。隧道施工中必须狠抓工序的质量，特别是开挖支护的工序质量，尽量要达到一次成优，保障施工的安全。而软岩的地段也要做好洞内的疏排水工作，防止积水来浸泡拱脚和墙脚，进而造成支护的安全隐患。

2.3隧道施工的要点及关键技术

2.3.1洞口的施工要点

隧道洞口的施工必须要根据设计图纸的要求进行准确的测量，放样洞口的开挖轮廓线和截水沟的位置。开挖之前，应该要对截水沟等排水系统的后方进行土石方的开挖。而洞口边仰坡的锚喷防护应该是要随着开挖而同步施工，不过支挡结构则是要提前完成的。

2.3.2进洞的施工要点

隧道进洞的施工同样也要严格按照设计图纸的要求来进行施工，而且要按照“管超前、弱爆破、短进尺、强支护、快封闭”的进洞原则。在进洞之前，必须要做好洞口的护拱或者是超前管棚导向墙，超前支护自然也是必不可少的。而确定进洞的施工方法则有CD法、双侧壁导坑法和CRD法可选择。

2.3.3开挖面稳定性的要点

隧道施工中，保证开挖面的稳定性，是预防和减少开挖面出现坍塌的重点。从风险的角度来看，开挖面的失稳有很多种方式，比如开挖面挤出、拱部坍塌、底部鼓起、上半断面拱脚下沉等。而从技术的角度来看，想要预防和减少开挖面坍塌风险的方式则有以下几种：超前支护、扩大拱脚并设置锚杆或者锚管、正面喷射混凝土和锚杆、底脚锚杆或者锚管等。但是上述的方法在大断面的情况下虽然会起到一定的作用，但是也会受到限制，所以加强超前支护就成了确保开挖面稳定的重中之重。

2.3.4隧道的开挖方法

为了保证隧道洞口的稳定，就需要尽早的进洞，然后采取正确的开挖方法，即环形开挖预留核心土法。隧道拱部应该设置小导管的超前支护，及时施作抑拱和仰拱的填充，这样才能使支护的体系能够闭合成环。隧道软岩的地段施工则应该充分地考虑围岩的特性以及新奥法基础的理论，从而选择正确施工的方法，要坚持“宁强勿弱”这一理念，只有合理的支护体系才能够使支护强度达到一次到位，进而避免以后的变形，保障隧道施工的工程安全还有质量。

2.3.5隧道洞口和明洞的施工

隧道洞口在施工之前，应该要先检查仰坡和边坡之上的山坡稳定的情况，还要清除悬石并及时处理危石，施工截水沟然后排去地表水也是很必要的。而且施工期间需要实施不间断的检测，仰坡的开挖要按照自上而下的方式，不能采取大爆破的手段，这样才能尽量避免对原地层造成扰动。而在仰坡和边坡依照原始设计的防护形式和坡率完成需要的锚喷之后，应当及时的施作套拱并安装洞口的大管棚。因为管棚能够使得隧道掘进的临空面而所传下来的以及土地自身的荷载向掘进的掌子面的前后转移，从而抑制土体和地面竖向的位移并防止掘进的过程中可能造成的坍塌，在不稳定的底层之中进行较好的超前支护，让浅埋暗挖的工程能够在复杂的底层条件之下还能拥有一个良好的、安全的施工条件，要严格的控制管棚的注浆质量以及送管的长度，保障施工的质量。

3结束语

综合上述，隧道的施工目前是高速公路工程施工中最主要的项目。隧道以及其地下施工的地质都具有不可明确的探查性，从而对施工的安全管理造成很大的负面影响。所以，安全施工的技术就成了高速公路隧道工程建设成功的重要保障。它不仅关系着个人和单位的前途与安危，同时如果安全受控，对施工的质量，工程的进度和效益有着重要的积极作用，对我国高速公路事业也有着有力作用，从而为我国的经济和社会效益带来好的影响。

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U455.4

A

2095-2066（2016）18-0193-02

2016-6-10

曲 峰（1982-），男，工程师，大专，主要从事项目公路工程、隧道施工管理工作。